6. Способы разливки стали.

Выплавленную сталь выпускают из плавильной печи в разливочный ковш, из которого ее разливают в изложницы или кристаллизаторы машины для непрерывного литья заготовок (МНЛЗ). В изложницах или кристаллизаторах сталь затвердевает, и получаются слитки, которые подвергают прокатке, ковке.

Изложницы — чугунные формы для изготовления слитков. Изложницы выполняют с квадратным, прямоугольным, круглым и многогранным поперечными сечениями. Слитки квадратного сечения переделывают на сортовой прокат (двутавровые балки, швеллеры, уголки и т.д.). Слитки прямоугольного сечения переделывают на лист. Из слитков круглого сечения изготовляют трубы, колеса. Многогранные слитки используют для поковок.

Сталь разливают в изложницы сверху, снизу (сифоном) и на МНЛЗ.

В изложницы сверху сталь разливают непосредственно из ковша.

При сифонной разливке сталью заполняют несколько изложниц.

Непрерывная разливка стали состоит в том, что жидкую сталь из ковша через промежуточное разливочное устройство непрерывно подают в водоохлаждаемый кристаллизатор , из нижней части которого вытягивается затвердевающий слиток. Перед заливкой металла в кристаллизатор вводят затравку, образующую его дно. Жидкий металл, попадая в кристаллизатор и на затравку, охлаждается, затвердевает, образуя корку, и соединяется с затравкой.

7. Задачи литейного производства и основные его технологии; литейные св-ва металлов.

Производство заготовок и полуфабрикатов, заготовки близки по форме к готовым деталям, с целью снижения трудоемкости механической обработки и снижения затрат металла.

Технология литья – получение заготовок или деталей, путем заливки металла, заданного химического состава в форму, которая имеет конфигурацию заготовки или детали.

Литейные технологии характеризуются высоким коэффициентом использования металла, по сравнению с обработкой давлением. В машинах 50% литье.

Литейные материалы: чугун, стали, Mg, Al, Ti, Cu жаропрочные сплавы.

Литейные св-ва:

1. жидкая текучесть, способность заполнять литейную форму. Оценивается в мм. Технологическая проба – заполнение улитки.

2. усадка, линейная в %

3. газопоглощаемость

4. склонность к ликвации (химическая неоднородность)

8. Основы технологических способов литья: в песчано-глинистые формы, в кокиль, по выплавляемым моделям, в оболочковые формы, под давлением центробежного литья.

Литье в землю. Литниковая система, литниковые формы, каналы, стояк, чаша, шлакоуолвитель, питатели, выпар. Модельный комплект: модель отливки, стерженевые ящики, подмодельные плиты, апоки, шаблоны. Литейная модель – приспособлена для получения в литейной форме отпечатка, соответствующей конфигурации и размеров отливики. Стержневой ящик – формообразующее приспособление с рабочей полостью для получения в ней литейного стержня нужной формы и размеров из стержневой смеси. Модельные плиты – формируют разъем литейной формы, на них закрепляются части модели и модели литниковой системы.

Кокильным литьем называют процесс получения отливок посредством свободной заливки расплавленного металла в многократно используемые металлические формы – кокиля. Классификация кокилей осуществляется по следующим признакам:

1. по соотношению 3 габаритных размеров

2. по наличию разъемных частей и расположению в пространстве поверхности раздела

3. по числу рабочих гнезд

4. по конструкции рабочих стенок

5. по способу охлаждения

6. по долговечности защитного покрытия

Технология литья в кокиль: а) очистка рабочей поверхности кокиля от остатков отработанного покрытия, загрязнений ржавчины; б) нанесение на предварительно подогретые рабочие поверхности кокиля специальных теплоизоляционных слоев и противопригарных красок, одновременно повышающих качество поверхности отливок; в) нагрев кокиля до оптимальной температуры в пределах 115-475º С в целях повышения заполняемости формы расплавом и тем самым улучшения качества отливок; г) сборку формы, состоящую из простановки стержней и соединения металлических полуформ; д) заливку расплава в форму; е) охлаждения отливок до установленной температуры; ж) разборку кокиля с извлечением отливки.

Литье по выплавляемым моделям – процесс получения отливок в неразъемных разовых огнеупорных формах, изготавливаемых с помощью моделей из легкоплавящихся или растворяемых составов. Используют как оболочковые, так и монолитные формы. Т.о., рабочая полость формы образуется выплавлением, растворением или выжиганием модели. Отливки, полученные методом ЛВМ, мало отличаются от готовой детали. Этим способом можно получать сложные тонкостенные детали. Литье по выплавляемым моделям осуществляется различными способами заливки: свободной, центробежной, под низким давлением, с использованием направленной кристаллизации.

Литье в оболочковые формы – это способ получения отливок свободной заливки расплава в оболочковые формы из термореактивных смесей. Оболочковые формы отличаются высоким комплексом технологических св-в: достаточной прочностью, газопроницаемостью, податливостью, нагигроскопичностью. По сравнению с отливками, полученными в песчаных формах, детали, отлитые в оболочковые формы, имеют в 1,5 раза меньший припуск на механическую обработку.

Преимущества литья в оболочковые формы: возможность получения тонкостенных отливок сложной формы, гладкая и чистая поверхности отливок, небольшой расход смеси, качественная структура за счет повышенной газопроницаемости форм, широкая возможность автоматизации, небольшие допуски на обработку резанием. Недостатки: ограниченный размер отливок (до 1500 мм), высокая стоимость смесей, выделение вредных паров и газов из смесей при изготовлении форм.

Центробежное литье. Представляет собой процесс формирования отливок под действием центробежных сил при свободной заливке металла во вращающиеся формы. Центробежным способом получают отливки из чугуна, стали, сплавов на основе меди, алюминия, цинка, магния, титана и др. Литейные центробежные машины исполняются в 3 вариантах: с горизонтальной, вертикальной или наклонной осью вращения. На рабочую поверхность металлических форм, предварительно нагретых до 300º С, наносят огнеупорное покрытие в виде красок, облицовок и других материалов. Покрытие повышает стойкость формы, снижает скорость охлаждения отливки и возможность образования в ней трещин. Оно так же может регулировать структуру и состав поверхностных слоев отливки. Существенно повышает качество отливок введение флюса непосредственно в форму в процессе формирования отливки. Использование флюса снижает в 4-6 раз процент брака при центробежном литье.

Преимуществами данного способа литья являются: большая производительность способа и возможность его автоматизации, высокий выход годного металла, высокая плотность и мелкозернистое строение отливок, реализация направленного затвердевания отливок, возможность получения тонкостенных отливок из сплавов с низкой жидкотекучестью. Недостатки способа: химическая неоднородность в толстых отливках, высокие внутренние напряжения в поверхностном слое, способствующие образованию трещин, возможность деформации формы под давлением металла, в результате чего отливки образуются с подутостью.